這()剛剛解開了一個長達 20 年之久的謎題,即古代恆星如何擁有巨大的行星。
在 2000 年代初期,觀察到有史以來最古老的行星,一個木星大小2.5倍的天體,形成於130億年前的銀河系中,距離宇宙誕生還不到10億年。的發現很快就跟了上去。這讓科學家感到困惑,因為早期宇宙中的恆星應該主要由氫和氦等輕元素組成,而幾乎沒有構成行星的重元素(如碳和鐵)。
天文學家認為,這些輕元素恆星周圍的塵埃和氣體盤應該被恆星自身的輻射吹走,在數百萬年內分散盤,並且沒有留下任何東西來形成行星。圍繞恆星構建持久行星盤所需的重元素直到後來才獲得,科學家認為。
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不過現在,JWST 仔細研究了這些老恆星的現代代理,發現哈伯望遠鏡沒有弄錯。 12 月 16 日發表於《天體物理學雜誌研究人員發現,當重金屬元素很少時,行星盤的使用壽命比以前認為的要長得多。
研究主要作者表示:“我們看到這些恆星確實被圓盤包圍,即使在 20 百萬年或 3000 萬年的相對古老年齡,它們仍然處於吞噬物質的過程中。”吉多·德·馬爾基,荷蘭諾德韋克歐洲太空研究與技術中心的天文學家,在一份聲明中說。 「這也意味著,與我們銀河系附近的恆星形成區域相比,行星在這些恆星周圍有更多的時間形成和生長。”
詹姆斯·韋伯的觀察
JWST 觀測了名為 NGC 346 的恆星形成星團中恆星的光譜(不同波長的光的測量)。其他較重元素相對缺乏。該集群位於,距離地球 199,000 光年的星系。
這些恆星及其周圍環境發出的光和電磁波表明,它們擁有持久的行星盤。馬爾奇和他的同事表示,有兩種方法可以實現這一點。
首先,由輕元素組成的恆星並不含有大量經歷放射性衰變的元素——這些放射性元素都較重。這種缺乏輻射意味著恆星推開行星盤的能力較小,因此它可能比含有更多重元素的恆星周圍的行星盤持續更長時間。
另一種可能性是,僅由輕元素形成的恆星必定是由非常非常大的塵埃和氣體雲形成的。這種超大的塵埃雲還會在新生恆星周圍留下一個巨大的圓盤,即使輕元素恆星釋放出與重元素恆星一樣多的輻射,這個巨大的圓盤也可能需要很長時間才能被吹走。
研究合著者表示:“這對形成行星的方式以及在這些不同環境中可以擁有的系統架構類型產生影響。”埃琳娜·薩比美國國家科學基金會圖森 NOIR 實驗室雙子座天文台首席科學家在聲明中說。 “這太令人興奮了。”